सर्किट ब्रेकर में सुरक्षात्मक रिले (protective relay) का कार्य क्या है?

Question

Accepted Answer

B: जब actuating मात्रा एक निश्चित पूर्व-निर्धारित मान तक पहुँचती है तो संपर्कों (contacts) को बंद करना

Explanation & Concepts:
एक सुरक्षात्मक रिले एक बुद्धिमान संवेदन उपकरण है जो लगातार विद्युत प्रणाली के मापदंडों जैसे कि करंट, वोल्टेज या आवृत्ति की निगरानी करता है। जब निगरानी की गई मात्रा एक पूर्व-निर्धारित सीमा (पिकअप मान) से अधिक हो जाती है, तो रिले ट्रिप सर्किट को पूरा करने के लिए अपने आंतरिक संपर्कों को बंद कर देती है, जिससे सर्किट ब्रेकर दोषपूर्ण अनुभाग को अलग करने के लिए सक्रिय हो जाता है।

Working Principle: रिले सुरक्षा प्रणाली के 'मस्तिष्क' के रूप में कार्य करती है। यह करंट ट्रांसफॉर्मर (CTs) या पोटेंशियल ट्रांसफॉर्मर (PTs) से इनपुट प्राप्त करती है। एक बार इनपुट मात्रा निर्धारित सीमा को पार कर लेने के बाद, रिले आउटपुट संपर्कों को बंद करने के लिए एक विद्युत चुम्बकीय या ठोस-अवस्था (solid-state) तंत्र कार्य करता है। यह समापन सर्किट ब्रेकर की ट्रिप कॉइल को सक्रिय करता है, जिससे इसके यांत्रिक संपर्क खुल जाते हैं और दोषपूर्ण लोड डिस्कनेक्ट हो जाता है।

Key Formulas: $I_{pickup} = K \cdot I_{rated}$ — जहाँ $I_{pickup}$ वह सेटिंग है जिस पर रिले कार्य करती है, $K$ मल्टीप्लायर है, और $I_{rated}$ नाममात्र करंट है।

Key Points: सुरक्षात्मक रिले निर्णय लेने वाले उपकरण हैं, जबकि सर्किट ब्रेकर बिजली बाधित करने वाले उपकरण हैं।; रिले पूर्व-निर्धारित सेटिंग्स के आधार पर कार्य करते हैं, जिसमें अक्सर 'इनवर्स डेफिनिट मिनिमम टाइम' (IDMT) विशेषताएँ शामिल होती हैं।; रिले जिस मुख्य पावर सर्किट की सुरक्षा करती है, उसकी तुलना में बहुत कम बिजली की खपत करती है।

Advantages: उपकरणों को नुकसान से बचाने के लिए दोषों को तेजी से अलग करना सुनिश्चित करता है।; नेटवर्क के केवल दोषपूर्ण अनुभाग को अलग करके चयनात्मकता (selectivity) प्रदान करता है।

Disadvantages: सटीकता सुनिश्चित करने के लिए नियमित अंशांकन (calibration) की आवश्यकता होती है।; यदि सेटिंग्स सही ढंग से समन्वित नहीं हैं, तो गलत संचालन (maloperation) की संभावना रहती है।

Applications: जेनरेटर सुरक्षा; ट्रांसफॉर्मर डिफरेंशियल सुरक्षा; ट्रांसमिशन लाइन डिस्टेंस सुरक्षा

Additional Info: विकल्प A गलत है क्योंकि स्ट्रे वोल्टेज शमन आमतौर पर अर्थिंग/ग्राउंडिंग द्वारा नियंत्रित किया जाता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि आर्क शमन सर्किट ब्रेकर के शमन कक्ष का यांत्रिक/भौतिक कार्य है, न कि रिले का।. विकल्प D अस्पष्ट है; प्राथमिक उद्देश्य विशिष्ट दोष का पता लगाना है।

Answer: B सही है — सुरक्षात्मक रिले असामान्य स्थितियों को महसूस करती है और ट्रिप सर्किट को पूरा करने के लिए अपने संपर्कों को बंद कर देती है, जिससे सर्किट ब्रेकर द्वारा डिस्कनेक्शन प्रक्रिया शुरू हो जाती है।

Exam Tip: पदानुक्रम को याद रखें: इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर (CT/PT) सिग्नल को मापते हैं, रिले सिग्नल को प्रोसेस करती है, और सर्किट ब्रेकर बिजली रुकावट को निष्पादित करते हैं।

Answer

Option A: किसी भी स्ट्रे वोल्टेज (stray voltages) को निष्प्रभावी करना

Answer

Option C: सर्किट ब्रेकर के संचालन के दौरान आर्किंग करंट (arcing current) को सीमित करना

Answer

Option D: सर्किट ब्रेकर के संचालन में अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करना

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